I ett virtuellt minnessystem ansvarar ett operativsystem för att allokera och hantera minne. Den mappar dynamiskt fysiska minnesadresser till virtuella minnesadresser, vilket ger en abstraktion av minneshantering för användarprocesser. OS hanterar allokeringen av minnessidor eller -segment till processer när de behöver det, och när minnet blir ont om kan det återvinna sidor från bakgrunden eller oanvända processer till aktiva processer. Denna mekanism gör att flera program kan köras samtidigt och på ett säkert sätt och dela det tillgängliga fysiska minnet.
